Ezeket a bolygó tüdejének hívják. Miért nevezik az erdőket zöld tüdőnek?

A növényvilág sokszínű. Virágok, cserjék, fák, sokféle árnyalatú gyógynövények vesznek körül minket, de túlnyomórészt színösszeállítás zöld. De miért zöldek a növények?

A zöld szín okai

A növényeket joggal nevezik a bolygó tüdeje. A káros szén-dioxidot feldolgozva adják az emberiséget és környezet oxigén. Ezt a folyamatot fotoszintézisnek nevezik, és az ezért felelős pigment a klorofill.

A klorofill molekuláknak köszönhető szerves anyag szerves legyen. Közülük a legfontosabb az oxigén, ugyanakkor a fotoszintézis folyamatában a növények fehérjéket, cukrot, szénhidrátokat, zsírokat, keményítőt termelnek.

Az iskolai tantervből ismert, hogy a kezdet kémiai reakció a növény napfénynek vagy mesterséges fénynek való kitettsége. A klorofill nem minden fényhullámot nyel el, csak egy bizonyos hullámhosszt. Ez a leggyorsabban a vöröstől a kék-ibolya színűvé válik.

A zöldet a növények nem szívják fel, hanem tükrözik. Ez az, ami az ember szemével látható, ezért a minket körülvevő növényvilág képviselői zöldek.

Miért a zöld szín?

A tudósok meglehetősen hosszú ideig küzdöttek a kérdéssel: miért tükröződik a zöld spektrum? Ennek eredményeként kiderült, hogy a természet egyszerűen nem pazarolja az energiát hiába, mert ez a legkisebb fényrészecske - az ilyen színű fotók nem rendelkeznek kiemelkedő tulajdonságokkal, míg a kék fotonok hasznos energiaforrások, a vörösek tartalmaznak. a legnagyobb számban. Hogy nem emlékszik rá, hogy a természetben semmi sem történik csak úgy.

Honnan származnak a növények élénk színei?

A biológusok magabiztosan állítják, hogy a növények az algákhoz hasonló dolgokból származnak, és a klorofill evolúciós folyamatok hatására jelent meg.

A természetben más színek is megváltoznak a fény hatására. Amikor kisebb lesz, a levelek és a szárak elkezdenek elhalni. Az élénkzöld színért felelős klorofill lebomlik. Más pigmentek helyettesítik az élénk színekért. A vörös és sárga levelek azt jelzik, hogy a karotin túlsúlyba került. Mögött sárga a xantozin pigment is felelős. Ha egy növényben lehetetlen zöld színt találni, az az antocianinok „hibája”.

Tudósok munkái a fotoszintézisről és a klorofillról

Hogyan fedezték fel a fotoszintézist?

A szén-dioxid oxigénné alakításának folyamatát véletlenül fedezte fel Joseph Priestley angol kémikus. A tudós módot keresett a "romlott levegő" (a szén-dioxidnak akkoriban a neve) tisztítására. A kísérletek során pedig üvegkupak alá egér és gyertya helyett egy növényt küldtek, ami a várakozásokkal ellentétben megmaradt. Következő lépésként egeret ültettünk egy virágcserépbe. És csoda történt - az állat nem halt bele fulladásba. Tehát arra a következtetésre jutottak, hogy lehetséges a szén-dioxid oxigénné alakítása.

Kliment Arkagyevics Timirjazev orosz természettudós sok figyelmet és sok időt szentelt a klorofill szerepének és a fotoszintézis folyamatának. Főbb tudományos eredményei:

• bizonyítéka az energiamegmaradás törvényének a fotoszintézis folyamatra való kiterjesztésének, amit a nyugati kutatók tagadtak;
• megállapítja, hogy csak a növény által elnyelt fénysugarak vesznek részt a fotoszintézisben.

K.A. művei Timirjazev szilárd alapot fektetett le a víz és a szén-dioxid szervesanyaggá történő átalakulásának tanulmányozására hasznos anyag fény hatására. Mára a tudomány nagyot lépett előre, néhány tanulmány megváltozott (például az, hogy a fénysugár nem szén-dioxidot, hanem vizet bont le), de nyugodtan kijelenthetjük, hogy ő tanulta az alapokat. A „Növényélet” című könyv lehetővé teszi, hogy megismerkedjen egy tudós munkájával - ezek lenyűgöző és informatív tények a zöld növények táplálkozásáról, növekedéséről, fejlődéséről és szaporodásáról.

A fotoszintézis és a klorofill szorosan összefügg, ha arról van szó, hogy miért zöldek a növények. A fénysugárnak több spektruma van, amelyek egy része elnyelődik, és részt vesz a szén-dioxid oxigénné alakításának kémiai folyamatában. A zöld visszaverődik, és színét adja a leveleknek és a szárnak – és ez emberi szemmel is látható.

Ha hibát talál, jelöljön ki egy szövegrészt, és kattintson rá Ctrl+Enter.

Még a tankönyvekbe is bekerült egy tévhit, miszerint az erdők a bolygó tüdeje. Az erdők valójában oxigént termelnek, míg a tüdő fogyasztja azt. Tehát inkább egy "oxigénpárna". Akkor miért hamis ez az állítás? Valójában az oxigént nem csak azok a növények termelik, amelyek az erdőben nőnek. Minden növényi szervezet, beleértve a víztestek lakóit és a sztyeppek lakóit, folyamatosan oxigént termel. A növények, ellentétben az állatokkal, gombákkal és más élő szervezetekkel, maguk is képesek szerves anyagokat szintetizálni, ehhez fényenergia felhasználásával. Ezt a folyamatot fotoszintézisnek nevezik. A fotoszintézis eredményeként oxigén szabadul fel. A fotoszintézis mellékterméke. Nagyon-nagyon sok oxigén szabadul fel, sőt, a Föld légkörében jelen lévő növényi eredetű oxigén 99%-a. És csak 1% származik a köpenyből, a Föld alatti rétegéből.

Természetesen a fák termelnek oxigént, de senki nem gondol arra, hogy azt is elköltik. És nem csak ők, az erdő összes többi lakója sem nélkülözheti az oxigént. Először is, a növények maguktól lélegeznek, ez sötétben történik, amikor a fotoszintézis nem történik meg. És valahogyan meg kell semmisíteni a nap folyamán keletkezett szervesanyag-készleteket. Azaz enni. És ahhoz, hogy egyen, oxigént kell költenie. A másik dolog az, hogy a növények sokkal kevesebb oxigént költenek el, mint amennyit termelnek. És ez tízszer kevesebb. Azonban ne felejtsük el, hogy még mindig vannak állatok az erdőben, valamint gombák, valamint különféle baktériumok, amelyek maguk nem termelnek oxigént, de ennek ellenére belélegzik. Jelentős mennyiségű oxigént, amelyet az erdő a nappali órákban termelt, az erdő élő szervezetei fogják felhasználni az élet fenntartására. Valami azonban marad. És ez körülbelül 60%-a annak, amit az erdő termel. Ez az oxigén bejut a légkörbe, de nem marad ott sokáig. Továbbá az erdő maga vonja el az oxigént, ismét saját szükségleteihez. Mégpedig az elhalt szervezetek maradványainak lebontása. Végül az erdő gyakran másfélszer több oxigént költ saját hulladékának ártalmatlanítására, mint amennyit termel. Ezek után lehetetlen a bolygó oxigéngyárának nevezni. Igaz, vannak olyan erdei közösségek, amelyek nulla oxigénháztartáson dolgoznak. Ez híres esőerdők.

Az esőerdő általában egyedülálló ökoszisztéma, nagyon stabil, mert az anyagfelhasználás egyenlő a termeléssel. De ismét nincs többlet. Tehát még a trópusi erdőket is aligha lehet oxigéngyárnak nevezni.

Akkor miért úgy tűnik számunkra a város után, hogy az erdő tiszta? Friss levegő hogy sok oxigén van ott? A helyzet az, hogy az oxigén előállítása nagyon gyors, de a fogyasztás nagyon lassú folyamat.

Akkor mik is a bolygó oxigéngyárai? Valójában ez két ökoszisztéma. A "földi" közé tartoznak a tőzeglápok. Mint tudjuk, a mocsárban az elhalt anyagok bomlási folyamata nagyon-nagyon lassan megy végbe, aminek következtében a növény elhalt részei lehullanak, felhalmozódnak, tőzeglerakódások képződnek. A tőzeg nem bomlik le, összenyomódik és hatalmas szerves tégla formájában marad. Vagyis a tőzegképződés során sok oxigén nem megy kárba. Így a mocsári növényzet oxigént termel, de maga az oxigén nagyon keveset fogyaszt. Ennek eredményeként a mocsarak pontosan azt a növekedést adják, amely a légkörben marad. A szárazföldön azonban nincs annyi igazi tőzegláp, és természetesen szinte lehetetlen egyedül fenntartani a légkör oxigénháztartását. És itt egy másik ökoszisztéma segít, amelyet világóceánnak neveznek.

Az óceánokban nincsenek fák, algák formájában lévő füvek csak a part közelében figyelhetők meg. Az óceánban azonban még mindig létezik növényzet. A legtöbbet pedig mikroszkopikus fotoszintetikus algák alkotják, amelyeket a tudósok fitoplanktonnak neveznek. Ezek az algák olyan kicsik, hogy szabad szemmel gyakran lehetetlen őket látni. De ezek felhalmozódása mindenki számára látható. Amikor élénkvörös vagy élénkzöld foltok láthatók a tengeren. Ez az, ami a fitoplankton.

Ezen kis algák mindegyike hatalmas mennyiségű oxigént termel. Nagyon keveset fogyaszt. Intenzív osztódásuk miatt nő az általuk termelt oxigén mennyisége. Egy fitoplankton közösség 100-szor többet termel naponta, mint egy ekkora mennyiséget elfoglaló erdő. Ugyanakkor nagyon kevés oxigént költenek. Mert amikor az algák elpusztulnak, azonnal a fenékre hullanak, ahol azonnal megeszik. Ezt követően azokat, akik megették, más, harmadik élőlények eszik meg. És olyan kevés maradvány éri el az alját, hogy gyorsan lebomlik. Egyszerűen nincs olyan hosszú bomlás, mint az erdőben, az óceánban. Ott az újrahasznosítás nagyon gyors, aminek eredményeként az oxigén valójában nem megy kárba. És így van egy "nagy haszon", és ez marad a légkörben. A „bolygó tüdejét” tehát egyáltalán nem erdőknek kell tekinteni, hanem az óceánoknak. Ő az, aki gondoskodik arról, hogy legyen mit lélegeznünk.

Van egy vélemény, hogy a "bolygó tüdeje" erdők, mivel úgy gondolják, hogy ezek a légkör fő oxigénszállítói. A valóságban azonban ez nem így van. Az oxigén fő termelői az óceánban élnek. Ezeket a babákat nem lehet látni mikroszkóp nélkül. De a Föld minden élő szervezete létfontosságú tevékenységétől függ.

Senki sem vitatja, hogy az erdőket természetesen meg kell őrizni és védeni kell. Azonban egyáltalán nem annak a ténynek köszönhető, hogy ők ezek a hírhedt "fények". Mert valójában gyakorlatilag nulla a hozzájárulásuk légkörünk oxigénnel való dúsításához.

Senki sem tagadja, hogy növények hozták létre és tartják fenn a Föld oxigén légkörét. Ez azért történt, mert megtanulták, hogyan lehet a napfény energiájával szerves anyagokat létrehozni szervetlen anyagokból (ahogyan az iskolai biológia tantárgyból emlékszünk, ezt a folyamatot fotoszintézisnek nevezik). A folyamat eredményeként a növényi levelek szabad oxigént bocsátanak ki a termelés melléktermékeként. Ez a gáz, amire szükségünk van, felemelkedik a légkörbe, majd egyenletesen eloszlik benne.

Különböző intézetek szerint bolygónkon évente mintegy 145 milliárd tonna oxigén kerül a légkörbe. Ugyanakkor a legtöbbet, mivel nem meglepő, egyáltalán nem bolygónk lakóinak légzésére fordítják, hanem az elhalt organizmusok lebontására, vagy egyszerűen csak a bomlásra (kb. 60 százaléka). élőlények használják). Tehát, amint láthatja, az oxigén nemcsak lehetőséget ad számunkra, hogy mélyeket lélegezzünk, hanem egyfajta tűzhelyként is működik a szemétégetéshez.

Mint tudjuk, egyetlen fa sem örök, ezért ha eljön az ideje, elhal. Amikor egy erdei óriás törzse a földre esik, gombák és baktériumok ezrei bontják le a testét nagyon hosszú idő alatt. Mindegyikük oxigént használ, amelyet a túlélő növények termelnek. A kutatók szerint az „erdei” oxigén mintegy nyolcvan százalékát ilyen „terület-tisztításra” fordítják.

De a maradék 20 százalék oxigén egyáltalán nem kerül be az "általános légköri alapba", és az erdőlakók "földön" is felhasználják saját céljaikra. Hiszen az állatoknak, növényeknek, gombáknak és mikroorganizmusoknak is lélegezniük kell (az oxigén részvétele nélkül, mint emlékszünk, sok élőlény nem tudna táplálékból energiához jutni). Mivel minden erdő általában nagyon sűrűn lakott terület, ez a maradvány csak a saját lakói oxigénszükségletének kielégítésére elegendő. A szomszédoknak (például olyan városok lakóinak, ahol kevés a saját növényzet) nem marad semmi.

Ki tehát a bolygónk légzéséhez szükséges gáz fő szállítója? A szárazföldön ez, furcsa módon... tőzegláp. Mindenki tudja, hogy amikor a növények elpusztulnak a mocsárban, szervezetük nem bomlik le, mivel az ezt végző baktériumok és gombák nem tudnak megélni a mocsárvízben - sok természetes antiszeptikumot választanak ki a mohák.

Tehát a növények elhalt részei anélkül, hogy lebomlanak, lesüllyednek az aljára, és tőzeglerakódásokat képeznek. És ha nincs bomlás, akkor az oxigén nem megy kárba. Ezért a mocsarak az általuk termelt oxigén mintegy 50 százalékát az általános alapnak adják (a másik felét ezeknek a barátságtalan, de nagyon hasznos helyek lakói maguk használják fel).

Ennek ellenére a mocsarak hozzájárulása a teljes " jótékonysági alapítvány oxigén” nem túl nagy, mert nincs belőlük olyan sok a Földön. A mikroszkopikus méretű óceáni algák, amelyek összességét a tudósok fitoplanktonnak nevezik, sokkal aktívabban vesznek részt az „oxigén jótékonyságban”. Ezek a lények olyan kicsik, hogy szabad szemmel szinte lehetetlen őket látni. Összességük azonban igen nagy, milliós milliárdokra rúg a számla.

Az egész világ fitoplanktonja 10-szer több oxigént termel, mint amennyi a légzéshez szükséges. Elegendő ahhoz, hogy hasznos gázt biztosítson a vizek többi lakójának, és sok kerül a légkörbe. Ami a holttestek lebontásához szükséges oxigén költségét illeti, az óceánban nagyon alacsonyak - a teljes kibocsátás körülbelül 20 százaléka.

Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az elhalt szervezeteket azonnal megeszik a dögevők, amelyek be tengervíz nagy számban élnek. Azokat viszont a halál után megeszik más dögevők, és így tovább, vagyis a vízben lévő holttestek szinte soha nem fekszenek állottan. Ugyanazok a maradványok, amelyek már senkit különösebben nem érdekelnek, a mélyre hullanak, ahol kevesen élnek, és egyszerűen nincs, aki lebontsa (így keletkezik a jól ismert iszap), vagyis ebben az esetben nem fogyaszt oxigént.

Tehát a fitoplankton által termelt oxigén körülbelül 40 százalékát az óceán szállítja a légkörbe. Ez a tartalék azokon a területeken kerül felhasználásra, ahol nagyon kevés oxigén termelődik. Utóbbiak a városok és falvak mellett sivatagokat, sztyeppéket és réteket, valamint hegyeket foglalnak magukban.

Furcsa módon tehát az emberi faj éppen az óceán felszínén lebegő mikroszkopikus "oxigéngyárak" miatt él és virul a Földön. Őket kell "a bolygó tüdejének" nevezni. És minden lehetséges módon védekezni az olajszennyezéstől, nehézfémmérgezéstől stb., mert ha hirtelen abbahagyják tevékenységüket, egyszerűen nem lesz mit lélegeznünk.

Van egy újságírói bélyeg, amely szerint az erdő a Föld bolygó tüdeje. De akkor mi a helyzet a tudomány adataival, amelyek arra utalnak, hogy az oxigén légkör jóval a fotoszintézis előtt keletkezett bolygónkon?

Valójában a növények a szárazföldön és az óceánokban egyaránt körülbelül annyi oxigént termelnek a fotoszintézis során, amennyit aztán a légzés során elfogyasztanak.

Kezdetben a Föld légköre általában redukáló jellegű: metán + ammónia + víz + szén-dioxid.

A földkéregnek is helyreállító jellegűnek kellett lennie, mivel egyensúlyban volt a légkörrel.

És jelenleg úgy tudjuk, hogy a légkör 20% szabad oxigént tartalmaz, és a legtöbb sziklák teljesen oxidálódnak, és a rendszer egyensúlyi állapotban van (a légkör összetétele több száz millió éve nem változott jelentősen).

A teljes elsődleges légkör és litoszféra oxidálásához hatalmas mennyiségű szabad oxigénre van szükség.

Az egyenlegek nem egyeznek

Az általánosan elfogadott hipotézis szerint az élő szervezetek felelősek az oxigén felszabadulásáért.

De nem alkalmasak erre a szerepre, mert annak ellenére, hogy a növények időegység alatt jelentős mennyiségű oxigént bocsátanak ki, de általában a bioszféra meglehetősen stabil - az anyagok keringése zajlik benne. A szabad oxigén felszabadulása csak a le nem bomlott maradékok felhalmozódásával (főleg szén formájában) valósítható meg. Más szavakkal:
H2O + CO2 = biomassza(C + O + H) + O2 + C + CH4.

Tekintettel arra, hogy a jelenlegi biomassza kicsi a légkörben lévő szabad oxigén tömegéhez képest (körülbelül százszor kisebb), azt kapjuk, hogy az összes légköri és litoszférikus (az elsődleges litoszféra oxidációjához szükséges) oxigén létrejöttéhez, szükséges, hogy valahol a Földön a szén és a szénhidrogének tömegtartalékai hasonlóak legyenek - és ez egy több méteres réteg csak a légköri oxigén számára, a litoszférikus oxigén esetében pedig nagyságrendekkel nagyobb. Nincsenek ilyen készletek (a szén és más szénhidrogének kikövetkeztetett készletei megközelítik a teljes biomasszát).
Tehát nyilvánvalóan nincsenek egyensúlyaink.

A ragyogó napsütésben

Vegye figyelembe, hogy egy másik oxigénforrás a vízmolekulák disszociációja a napsugárzás hatására.

Mint ismeretes, a gázban lévő molekulák sebessége a Maxwell-eloszlásnak engedelmeskedik. Ezen eloszlás szerint mindig van a molekulák egy bizonyos része, amelynek sebessége meghaladja a második kozmikus sebességet. És az ilyen molekulák szabadon elhagyhatják a Földet. Ezenkívül a könnyű gázok, a hidrogén és a hélium elsősorban a légkörből távoznak. A számítások azt mutatják, hogy a hidrogén teljes elpárolgása a Föld légköréből mindössze néhány év. A hidrogén azonban még mindig jelen van a légkörben. Miért? Az oxigén és más gázok esetében ez az idő meghaladja a Föld élettartamát. millió év. A föld légkörében a hidrogén és a hélium folyamatosan megújul a föld belsejéből való utánpótlás és számos légköri folyamat következtében. A Föld körül "koronát" képező hidrogén a vízmolekulák disszociációjának terméke a Nap ultraibolya és röntgensugárzása hatására.

A számítások azt mutatják, hogy körülbelül tízmillió év alatt a jelenlegi értékkel megegyező mennyiségű oxigén keletkezik a légkörben a fotodisszociáció következtében.

Így kapjuk:
1) Kezdetben a légkör, a litoszféra és a Föld teljes köpenye helyreállító jellegű.
2) A fotodisszociáció következtében a víz (amely egyébként vulkáni tevékenység eredményeként került ki a köpenyből) oxigénre és hidrogénre bomlik. Az utolsó elhagyja a Földet.
3) A maradék oxigén a primer litoszférát és a légkört a jelenlegi állapotra oxidálja.
4) Miért nem halmozódik fel az oxigén, mert a fotodisszociáció eredményeként folyamatosan táplálkozik (a jelenlegi mennyiség 10 millió év alatt halmozódik fel, a Föld kora pedig 4,5 milliárd év)? A köpeny oxidációjához megy. A kontinensek szubdukciós zónákban való mozgása következtében a köpenyből új kéreg képződik. Ennek a kéregnek a kőzetei a légkör és a hidroszféra hatására oxidálódnak. Ezeket az oxidált kőzeteket az óceáni lemezekről a szubdukciós zónákban azután visszavezetik a köpenybe.

Az univerzum extrái

De mi a helyzet az élő szervezetekkel, kérdezed? Valójában a statiszták szerepét töltik be – nem volt szabad oxigén, anélkül éltek – primitív egysejtű szinten. Megjelent - alkalmazkodott és együtt kezdett vele élni -, de már fejlett többsejtű szervezetek formájában.

Tehát akár lesznek erdők a Földön, akár nem, ez nem befolyásolja a bolygó légkörének oxigéntartalmát. A másik dolog az, hogy az erdő megtisztítja a levegőt a portól, fitoncidekkel telíti, menedéket és táplálékot ad számos állatnak és madárnak, esztétikai örömet ad az embereknek ... De az erdőt „zöld tüdőnek” nevezni legalábbis írástudatlan.

"A Naprendszer bolygói" - Vénusz. A Vénusz a harmadik legfényesebb objektum a Föld égboltján a Nap és a Hold után. Vigyázzunk bolygónkra!!! Terv. A második bolygó a Naprendszerben. Föld. Idővel víz és légkör jelent meg a Földön, de egy dolog hiányzott - az élet. Megszületett új csillag a mi NAPunk. A Szaturnusz a második legnagyobb bolygó Naprendszer Jupiter után.

"A Naprendszer bolygójának leckéje" - Foster a bajtársiasság, a csoportban való munkavégzés képessége. Az óra információs kártyája. Fizkultminutka. Föld. Mars. Fotófórum. A Nap szerepe a földi életben. csillag vagy bolygó. Tanterv. Végezze el a feladatokat: Töltse ki a tesztet. Kognitív folyamatok, számítógépes írástudás fejlesztése. A Naprendszer bolygói.

"Kis bolygók" - Vénusz alakja. A Hold felszíne. A Vénusz és a Föld közötti távolság 38 és 258 millió km között változik. Minden okunk megvan azt hinni, hogy sok víz van a Marson. Légkör és víz a Marson. A Merkúr térfogata 17,8-szor kisebb, mint a Földé. Összetétel és belső szerkezet Mars. A Hold fizikai mezői. A Föld középpontjában a sűrűség körülbelül 12,5 g/cm3.

"Bolygók a Naprendszerben" - Ptolemaiosz és Kopernikusz csillagászati ​​modelljei. A Mars a Naptól számított negyedik bolygó. Egy bolygó, amelyet "egy toll hegyén" fedeztek fel. A Neptunusz mágneses mezővel rendelkezik. Nap. Az Uránusznak 18 holdja van. Mars. A Neptunusz a Naptól számított nyolcadik bolygó. Egy bolygó, ahol élet van. Uránusz. Neptun. A nap egy forró labda - a Földhöz legközelebbi csillag.

"A bolygó ökológiája" - Az ökológia önálló tudásággá formálása. Az emberi társadalom és a természet interakciójának szakaszai. Abiotikus tényezők vízi környezet. A közeg biológiai kapacitása. Korszerkezet. Az élő anyag kategóriái a bioszférában. Abiotikus tényezők földi környezet. Az ökológia rendszertörvényei. Az ökológia törvényei B. Commoner.

"Bolygók és műholdaik" - Belső 10 hold - kis méretű. Hatalmas számú krátert fedeztek fel a Titánia felszínén. Iapetus. A Plútót joggal nevezik kettős bolygónak. A 61 km átmérőjű Eratosthenes kráter viszonylag nemrégiben alakult ki. Ezért a Holdnak vagy nincs, vagy nagyon jelentéktelen vasmagja van. Egyik felső csúcsponttól a másikig 130 óra telik el – több mint öt nap.